内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
课程目标与核心素养
课程目标
核心素养
1.掌握相反向量的概念及其在向量减法中的作用
2.掌握向量的减法,会作两个向量的差向量,并理解其几何意义
3.会求两个向量的差
4.培养学生的类比思想、数形结合思想及划归思想
1.数学抽象:向量减法的定义
2.逻辑推理:向量减法的法则
3.数学运算:求两个向量的差
4.直观想象:向量减法的几何意义
概念梳理
1. 相反向量
我们规定,与向量长度相等,方向相反的向量,叫做的相反向量
特别的:
1 对于相反向量有:+(-)=0
2 若,互为相反向量,则=-,+=0
③零向量的相反向量仍是零向量
2.向量的减法
(1)定义:求两个向量差的运算叫做向量的减法。
-=+(-),减去一个向量就相当于加上这个向量的相反向量。
(2)几何意义:-表示为从向量的终点指向向量的终点的向量。
3 .向量减法的几何意义
(1) 如图 6-2-14 (1), 设 , 连接 , 由向量减法的定义知 . 在四边形 中, 且, 所以 是平行四边形. 所以 .
图 6-2-14
(2) 三角形法则 :, 已知向量 , 在平面内 任取一点 , 作 , 则 . 即 可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量, 这是向量减法的几何意义 .
(3) 记忆口诀: “共起点, 连终点, 指向被减向量”.
【概念辨析】
(1)两个向量的差仍是一个向量.
(2) 向量的减法实质上是向量的加法的逆运算, 也可以用作向量加法的方法作向量的减法.
(3)两个向量的减法运算法则是三角形法则, 该法则的画法是将两个向量的起点平移到一个点 (共起点), 然后连接两个终点(连终点), 再加上代表方向的箭头, 方向指向被减向量(指向被减).
(4) 设 是任一向量, 是平面内任一点, 则 .
(5)如图 6-2-19, 当 不共线时, 作 , 则 . 则 (三角形两边之差小于第三边, 两边之和大于第三边).
(6)当 共线且同向时,
若 , 则 与 同向, 且 ;
若 , 则 与 反向, 且 .
(7)当 共线且反向时, 与 同向, 与 反向,
且 .
图 6-2-19
综上所述, 对于任意两个非零向量, 总有以下向量不等式成立:
回归教材
1.如下页图,在各小题中,已知,,分别求作
【解析】
2. 填空:
; ; ;
; ;
【解析】答案
3. 作图验证: .
【解析】当 其中有一个为 时, 显然成立;
当 不共线时,作图如图 1 所示,显然 ;
当 共线时, 作图如图 2 所示, 显然 .
题型讲解
探究(一)向量减法运算及其几何意义
【典例1】如图,解答下列各题:
①用,表示;
②用,表示.
【解析】①=-=--=--.
②=-=-(+)=--.
【方法总结】作两个向量的差的两种方法
(1)用向量减法的三角形法则
(1)步骤
(2)口诀: 共起点, 连终点, 指向被减.
(2)用向量减法的定义
根据 转化为向量加法运算, 再作图.
【补充训练1】如图,在△ABC中,D为BC的中点,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【解析】选C. ,是相反向量,它们的和是零向量,但.
【补充训练2】如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,=,=,=,则:
| ++ |=________;
【解析】由已知得+=+=,因为=,所以延长AC到点E,使||=||。则++=,且||=2。所以| ++ |=2。
【补充训练3】(多选)如图,在四边形中,设,,,则不等于( )
A. B.
C. D.
【解析】. 故选ACD
【方法总结】求作向量的差向量的两种思路:
(1)转化为向量的加法来进行, 如 , 可以先作 , 然后 作 即可;
(2)直接用向量减法的三角形法则, 即把两向量的起点重合, 则差向量为连接两个向量的终点, 指向被减向量终点的向量;
(3) 向量加、减法化简的两种形式;
1:首尾相连且为加号;
2:起点或终点相同且为减号.
做题时要注意观察是否有这两种形式, 同时要注意逆向应用.
探究(二)向量减法的运算律
【典例2】①化简:(+)+();
②化简:() ().
【解析】①:原式==()+()=.
②方法一:原式==+=(+)+(.
【方法总结】向量减法运算的常用方法
1:可以通过相反向量,把向量的减法运算转化为向量的加法运算
2:运用向量的减法的三角形法则,此时要注意两个向量要有共同的起点
3:引入点